Question

16．众所周知，在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液中置换出来．化学小组同学将金属钠放入硫酸铜溶液时（如图），却没有得到红色的铜．
【提出问题】没有得到红色铜的原因是什么呢？
【猜想与假设】所用硫酸铜溶液的浓度过小．
【查阅资料】
①钠很活泼，常温下与水反应，生成氢氧化钠和氢气，且放出大量的热．
③氢氧化铜是蓝色絮状沉淀，难溶于水，受热至80℃以上分解为黑色氧化铜和水．
③氢氧化铜与盐酸可以发生复分解反应；氧化铜也与盐酸反应，且产物相同．
【进行实验】

实验一	实验操作	实验现象
步骤1		1号：钠在溶液中游动较少，发出嘶嘶声和持续的火光，最后消失，生成灰蓝色絮状沉淀． 2号：钠在溶液中几乎不游动，聚集在一起，发出嘶嘶声和持续的火光，最后发出啪的较大响声，然后消失，生成大量灰蓝色片状沉淀．
步骤2	分别向1号、2号所得灰蓝色沉淀上加入等体积20%的盐酸	1号：沉淀完全消失，得到浅绿色溶液． 2号：沉淀完全消失，得到深绿色溶液．

【解释与结论】
（1）生成蓝色絮状沉淀时发生反应的化学方程式为2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）步骤2中灰蓝色沉淀消失后生成的物质是CuCl₂、H₂O．
（3）实验一结果表明，猜想与假设不成立（填“成立”或“不成立”），依据是用浓的CuSO₄溶液，也未得到红色固体（或铜）．
【继续实验】
（4）在教师的指导下，同学们又设计了实验二：将饱和CuSO₄溶液滴加在一小块钠上至钠完全反应，观察到表面生成灰黑色固体，周围有大量蓝色糊状物．同学们加入了试剂X将灰黑色和蓝色固体除去，看到有金属光泽的红色物质．则试剂X为20%盐酸．
【反思与评价】
（5）与实验一对比，实验二中得到红色铜的原因是实验二中的水少，有利于钠置换出铜．

Answer 1

分析 （1）根据实验中的现象分析钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀分析解答．
（2）根据氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水解答；
（3）根据表中实验现象分析解答；
（4）根据氢氧化铜、氧化铜都与盐酸反应解答；
（5）根据实验二中的水少，有利于钠置换出铜解答．

解答 解：（1）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠；故答案为：2NaOH+CuSO₄═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
（2）氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，步骤2中灰蓝色沉淀消失后生成的物质是CuCl₂、H₂O；
（3）各将一小块金属钠分别放入10mL10%硫酸铜溶液和10mL饱和硫酸铜溶液中，都生成大量灰蓝色片状沉淀，没有铜生成，说明没有得到红色铜的原因与
所用硫酸铜溶液的浓度过小无关，实验一结果表明，猜想与假设不成立，依据是用浓的CuSO₄溶液，也未得到红色固体（或铜）；
（4）将饱和CuSO₄溶液滴加在一小块钠上至钠完全反应，观察到表面生成灰黑色固体，周围有大量蓝色糊状物．同学们加入了试剂X将灰黑色和蓝色固体除去，看到有金属光泽的红色物质．则试剂X为20%的盐酸；
（5）与实验一对比，实验二中得到红色铜的原因是实验二中的水少，有利于钠置换出铜或者试剂的加入顺序不同．
答案：
（1）2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
（2）CuCl₂、H₂O；
（3）不成立；   用浓的CuSO₄溶液，也未得到红色固体（或铜）；
（4）20% 盐酸
（5）实验二中的水少，有利于钠置换出铜．

点评 本题主要考查了物质的性质及其正确书写化学方程式等方面的知识，有一定的难度，只要熟练掌握碱的性质不难解答．